"Tandemtechnologie" - Wie die Produktion von Solarzellen nach Europa zurückkehren könnte
Prof. Dr. Rutger Schlatmann
Der Direktor des PVcomB am HZB im pv-magazine Interview
"Das Potenzial der Photovoltaik ist nicht mal annähernd ausgereizt", sagt Rutger Schlatmann im Interview. So liege der Wirkungsgrade bei kommerziellen Modulen aktuell bei zirka 20 Prozent. Mit Tandem-Solarmodulen wären bis zu 40 Prozent möglich - und sie ließen sich wahrscheinlich auch wirtschaftlich produzieren. Schlatmann zeigt die Vorteile der Dünnschicht- und der Wafer-Technologie auf und wagt eine Prognose: Welche Technologie wird das Rennen machen? Und unter welchen Bedingungen könnte die Photovoltaik-Produktion nach Deutschland zurückkehren? Lesen Sie mehr im Interview des pv magazine.
Über das Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik (PVcomB)
Am PVcomB werden Dünnschicht-Photovoltaiktechnologien und -produkte gemeinsam mit der Industrie entwickelt. Der Technologie- und Wissenstransfer erfolgt in Forschungsprojekten mit industriellen Partnern sowie durch die Ausbildung von hochqualifizierten Fachkräften. Das PVcomB bietet dadurch eine weltweit einmalige Struktur für die gesamte Bandbreite von Dünnschicht-Technologien und schließt damit die Lücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie. Mehr zum PVcomB
- Grüner Wasserstoff: Ultradünne Nickeloxidschichten erweisen sich als überlegenUltradünne Nickeloxid-Beschichtungen können die Leistung von Wasserelektrolyseuren mit Anionenaustauschmembran (AEM) deutlich verbessern. Dies hat ein Team um Dr. Michelle Browne nachgewiesen: Eine nur 10 Nanometer dicke Nickeloxidschicht übertrifft dabei die Leistung von herkömmlichen Nickeloxid-Pulverelektroden, benötigt dabei jedoch weniger als 1 % des Katalysatormaterials. Die Studie ist im „Journal of Materials Chemistry A“ veröffentlicht.
- BESSY II: Aufgedampfte Perowskit-Schichten in Tandem-Solarzellen verbessertPerowskit-Silizium-Tandem-Solarzellen erzielen deutlich höhere Wirkungsgrade als reine Silizium-Solarzellen. Ein besonders attraktives Verfahren, um diese Tandem-Solarzellen zu produzieren, ist die Co-Verdampfung der Perowskit-Vorläufermoleküle auf die Silizium-Teilzelle. Ein Team am HZB hat nun das Schichtwachstum auf Nanometerskala an BESSY II analysiert und einen neuen Weg gefunden, die Qualität der Perowskit-Schicht zu verbessern: Das Einbringen einer dünnen Keimschicht aus Cäsiumchlorid zwischen die beiden Teilzellen fördert ein gleichmäßiges Perowskit-Wachstum und unterdrückt die Bildung von unerwünschtem Bleijodid an der Grenzfläche.
- Grüner Wasserstoff mit PEC-Elektrolyseuren: Die Transportprozesse im BlickEine Option, um die Energie des Sonnenlichts zu speichern, ist die Erzeugung von Wasserstoff in PEC-Elektrolyseuren. Die Aufskalierung dieser Technologie ist allerdings noch eine Herausforderung. Ein Team am HZB-Institut für Solare Brennstoffe hat nun mit 2D-Fluoreszenz-Bildgebung und Partikelvelozimetrie beobachtet, wie sich Ionen und gelöste Gase im Elektrolyten während der Elektrolyse bewegen. Die Einblicke sind neu und können bei der Entwicklung von größeren PEC-Elektrolyseuren nützlich sein.